Search

ترپلیمرهایی که لاستیک EPDM نامیده می‌شوند، با کاتالیست پایه وانادیم VOCl3/Al2Et3Cl3 با تغییر نسبت کاتالیست به کوکاتالیست (Al/V) و غلظت مونومر سوم (دی‌ان)، که در این بررسی (Ethylidene Norborene (ENB است، تهیه شده‌اند. برای بررسی ساختار پلیمرها از اسپکتروسکوپی مادون قرمز (FTIR)، اندازه‌گیری ویسکوزیته مونی (125oC و ML1+4)، تعیین جرم مولکولی به روش ویسکومتری و تجزیه وزن‌سنجی حرارتی استفاده شد. مشاهدات تجربی نشان می‌دهند که بازده واکنش با افزایش نسبت Al/V و غلظت دی‌ان تا رسیدن به مقداری ثابت افزایش می‌یابد. بیشترین مقدار بازده 200 گرم پلیمر به ازای گرم وانادیم مصرفی است. ولی در مقابل، ویسکوزیته مونی که عامل مهمی در تعیین خواص لاستیک است، با افزایش این دو پارامتر کاهش می‌یابد. افزایش مقدار حلال هیدروکربنی نرمال هپتان، به عنوان محیط واکنش، بازده واکنش را افزایش می‌دهد. مقدار تغییرات ویسکوزیته مونی، با افزایش مقدار حلال و مقدار شدت جریان جرمی مونومرها، به شدت کاهش می‌یابد. مقدار اتیلن در زنجیره اصلی حدود 40-60 درصد است که با افزایش نسبت Al/V کاهش و با افزایش غلظت دی‌ان، افزایش می‌یابد. عوامل مؤثر بر دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) پلیمر عبارت‌اند از مقدار اتیلن متصل شده به زنجیر، جرم مولکولی پلیمر و غلظت Al/V که اثرات متقابل این پارامترها باعث می‌شوند Tg پلیمرها در حدود K 240-232 تقریباً ثابت بماند. برای تعیین شرایط بهینه ترپلیمریزاسیون، خواص دو نمونه لاستیک تجارتی Vistalon 7500, Herlene563 به عنوان مرجع انتخاب شدند.

Nanocomposite samples based on elastomer blends of butyl rubber (IIR) and ethylene propylene diene monomer (EPDM) were prepared using a laboratory scale two-roll mill in order to study the effect of Cloisite 15A organoclay content (i.e., 1, 3, 5 and 7 wt%) on the mechanical and morphological properties of IIR/EPDM/Cloisite 15A nanocomposites compared to the unflled EPDM/IIR blends. Rheometer (RPA), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) were utilized for relevant characterization of cure behavior and microstructural properties of the prepared samples. Cure characteristics of the prepared compounds including optimum cure time (t90) and scorch time (t5), depicted a decrease in these two parameters with increasing nanoclay content; where the cure time was prolonged with EPDM increasing content. In fact, nanoclay not only acts as a reinforcing agent in nanocomposites but also accelerates the cure process of IIR/EPDM elastomer compounds. Intercalation of elastomer chains into the organoclay silicate layers was determined by d-spacing values calculated according to the results of X-ray diffraction patterns. XRD results of all the nanocomposites samples prepared here showed a leftward shift towards lower diffraction angles in the organoclay characteristic peak, indicating an increase in the d-spacing values compared to the pure organoclay which emphasizes the intercalation of elastomer chains into the clay galleries. This phenomenon was also confrmed according to the direct observation of the cryogenically fracture surfaces of the samples by SEM micrographs depicting a combination of intercalated and exfoliated microstructures. However, there appeared incrementally slowed down rate in higher clay contents. With addition of nanoclay, mechanical properties of the nanocomposite samples including hardness, fatigue strength, tensile modulus and tensile strength were observed to be improved. Elongation-at-break and resilience of the nanocomposites were decreased as expected.

در این مقاله، مروری بر مهم ترین پژوهش های انجام شده در سال های 1980 تا 2012 روی نانوکامپوزیت های لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر EPDM به ویژه نانوکامپوزیت های این لاستیک با نانوخاک رس ارائه شده است. در این مقاله به روش های مختلف تهیه، مشخصات پخت، ریزساختار و خواص مهم این نانوکامپوزیت های پلیمری از جمله نفوذپذیری، اشتعال پذیری، خواص مکانیکی، گرمایی، الکتریکی و رئولوژیکی پرداخته شده است.

The bis(indenyl) zirconium dichloride catalyst was synthesized by a modified method at room temperature. Terpolymerization of ethylene, propylene and diene monomers were carried out using this metallocene catalyst under different conditions of different feed ratios of monomers, co-catalyst/catalyst ratios and polymerization temperatures. Methylaluminoxane (MAO) was used as a co-catalyst. The highest activity of catalyst was obtained at total pressure 4 bar, co-catalyst/catalyst ratio [Al]/[Zr]=600, polymerization temperature 60°C and E/P=67:33 and momomer feed ratio of 1700 kgEPDM/molZrh. The activity of catalyst showed bell-shaped behaviors versus co-catalyst/catalyst ratio ([Al]/[Zr]) and polymerization temperatures. The viscosity-average molecular weight (Mv) of terpolymers increased with increasing total pressure at different feed ratios of monomers. However, the viscosity-average molecular weight of terpolymers decreased at higher co-catalyst/catalyst ratios ([Al]/[Zr]) and higher polymerization temperatures. The increases in propylene and diene monomers in the feed ratios decreased the catalyst activity and viscosity-average molecular weight of terpolymers. The ratio of maximum average rate of terpolymerization to an average rate of terpolymerization at the end of the polymerization (DI) for different terpolymerization conditions was relatively high; an indication of the decay kinetics for this type of metallocene catalyst. Increasing the co-catalyst/catalyst ratio up to [Al]/[Zr] = 500 increased the Et% and ENB% in the final obtained polymers. However, increasing the polymerization temperature, diene and propylene concentrations in the feed ratio decreased the Et% and increased the ENB% contents in the final obtained polymers. Tg of the final terpolymers was between -64 and -52°C. The study on microstructures of some polymer revealed block type of chain microstructures.